(Escola Naval - 2004) Mecânica

PROCESSO SELETIVO DE ADMISSÃO À ESCOLA NAVAL (PSAEN/2004)
Física - Discursiva - 2° Dia de Prova.
2° Questão.

Na figura abaixo temos um cubo de zinco, de aresta igual a 0,30m, imerso num líquido e ligado ao bloco 2, de massa igual a 30kg, através de um fio ideal. Para equilibrar o sistema, atua sobre o bloco 2 uma força constante |F| = 30N, paralela ao plano. 

Num determinado instante, o contato da força F é eliminado e, por consequência, a tração no fio ultrapassa o seu valor limite, causando o rompimento deste. No trajeto percorrido pelo bloco 2, após o rompimento do fio, ele atravessa o trecho horizontal AB, que é a única região que possui atrito, cujo coeficiente vale 0,60. Posteriormente, o bloco 2 colide frontalmente e elasticamente com o bloco 3, de massa igual a 40kg, que estava em repouso. Após a colisão, o bloco 2 retorna e o bloco 3 segue, subindo a rampa circular de raio igual a 0,50m. Sabendo-se que g=10m/s², a massa específica do zinco é igual a 7,0g/cm³ e que o comprimento do trecho AB é 3,0m, calcule


a) a densidade do líquido no qual está imerso o cubo de zinco; (8 pontos) 

b) a que distância do ponto A o bloco 2 pára, após a colisão com o bloco 3; e (7 pontos) 

c) o módulo, a direção e o sentido da força que o bloco 3 exerce sobre a rampa circular, no ponto C. (5 pontos)